[發(fā)明專利]過電壓保護(hù)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434482.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113708336A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 赫爾諾特·菲尼斯;馬庫斯·菲利普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲尼克斯電氣公司
• 主分類號(hào): H02H3/04
• 分類號(hào): H02H3/04;H02H3/05;H02H3/10;H02H3/20
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 張凱;張杰

本發(fā)明涉及一種過電壓保護(hù)裝置(100)。該過電壓保護(hù)裝置(100)具有包括過電壓保護(hù)部件(112)和與該過電壓保護(hù)部件(112)串聯(lián)連接的保護(hù)開關(guān)(122)的串聯(lián)電路。過電壓保護(hù)裝置(100)還包括監(jiān)測(cè)單元(150)，該監(jiān)測(cè)單元被設(shè)計(jì)用于探測(cè)串聯(lián)電路的至少一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，基于該至少一個(gè)的狀態(tài)參數(shù)確定串聯(lián)電路是否存在故障狀態(tài)，并在存在故障狀態(tài)時(shí)激發(fā)保護(hù)開關(guān)(122)，從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種過電壓保護(hù)裝置，例如用于雷擊保護(hù)。

背景技術(shù)

過電壓保護(hù)裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，其包括過電壓保護(hù)模塊，例如過電壓放電器(在技術(shù)上也稱為“過電壓保護(hù)裝置(Surge Protection Device)”或SPD)，其具有集成的熱觸發(fā)斷開裝置(簡稱為熱斷開裝置)。

在某些網(wǎng)絡(luò)條件下，在熱斷開裝置的響應(yīng)和在連接在前或指定的預(yù)先保險(xiǎn)絲的響應(yīng)之外，存在沒有保護(hù)的區(qū)域，即所謂的“盲區(qū)(Blind-Zone)”。這意味著，例如，在電流強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的特定組合下，熱斷開裝置的關(guān)閉能力可能不足以可靠地中斷出現(xiàn)的故障電流(例如，不可逆導(dǎo)電SPD的續(xù)流)。故障電流也可能太低而無法足夠快地或根本無法觸發(fā)連接在前的保險(xiǎn)。

為了避免這種情況，可以將一個(gè)附加的開關(guān)用作斷開器，其與集成在過電壓保護(hù)模塊中的熱斷開裝置相比，其特點(diǎn)是觸發(fā)電流相對(duì)較低，并且具有較高的斷開能力。另外，該附加開關(guān)可被設(shè)計(jì)成能夠承載高脈沖電流(例如雷電電流)而不會(huì)被這些脈沖電流本身觸發(fā)。該附加開關(guān)可以是例如所謂的“SPD-Specific Disconnector，SPD專用后備保護(hù)裝置”(SSD)和/或“Special Circuit Breaker，專用保護(hù)開關(guān)”(SCB)。通常這樣設(shè)計(jì)這些附加開關(guān)，以便在出現(xiàn)3A以上的故障電流時(shí)觸發(fā)它們。其通?？捎糜陬A(yù)期短路電流為25kA或35kA至100kA的電力網(wǎng)絡(luò)中，以保護(hù)過電壓保護(hù)模塊。

多次流過附加開關(guān)的泄漏電流可能會(huì)導(dǎo)致附加開關(guān)和/或過電壓保護(hù)模塊的過電壓保護(hù)部件的退化和故障。這可能導(dǎo)致不再保證包括附加開關(guān)和帶有集成熱斷開裝置的過電壓保護(hù)部件的串聯(lián)電路的可靠的過載故障行為，例如出現(xiàn)的故障電流的可靠斷開。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中的該附加開關(guān)與過電壓保護(hù)模塊的過電壓保護(hù)部件和熱斷開裝置以已知的方式串聯(lián)連接。然而，過電壓保護(hù)部件和附加開關(guān)的相對(duì)布置以及用于串聯(lián)電路的布線占據(jù)相當(dāng)大的安裝空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種過電壓保護(hù)裝置，其與現(xiàn)有的過電壓保護(hù)裝置相比具有改善的過載失效行為。作為替代或補(bǔ)充，提供一種過電壓保護(hù)裝置，其具有比現(xiàn)有過電壓保護(hù)裝置更緊湊的結(jié)構(gòu)并能夠更快地安裝，優(yōu)選地是為了更容易更換老化或損壞的元件、過電壓保護(hù)部件、熱斷開裝置和/或附加開關(guān)。

該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和有利的改進(jìn)方案。

下面部分參考附圖說明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種過電壓保護(hù)裝置。該過電壓保護(hù)裝置包括串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路包括過電壓保護(hù)部件和與該過電壓保護(hù)部件串聯(lián)連接的保護(hù)開關(guān)。該過電壓保護(hù)裝置還包括監(jiān)測(cè)單元，該監(jiān)測(cè)單元被設(shè)計(jì)用于探測(cè)串聯(lián)電路的至少一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，基于該至少一個(gè)的狀態(tài)參數(shù)來確定串聯(lián)電路是否存在故障狀態(tài)，并在存在故障狀態(tài)的情況下激發(fā)保護(hù)開關(guān)從閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。

在過電壓保護(hù)裝置(或由過電壓保護(hù)裝置保護(hù)的用電器)的正常運(yùn)行狀態(tài)下，保護(hù)開關(guān)可以處于閉合狀態(tài)。如果過電壓保護(hù)部件和/或保護(hù)開關(guān)的串聯(lián)電路中有故障狀態(tài)，則保護(hù)開關(guān)會(huì)經(jīng)由監(jiān)測(cè)單元激發(fā)從閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。

過電壓保護(hù)裝置的實(shí)施例可以(可選地在早期或提前地)借助于監(jiān)測(cè)單元來探測(cè)串聯(lián)電路，尤其是過電壓保護(hù)部件和/或保護(hù)開關(guān)的退化和/或預(yù)先損壞，以便例如能夠及時(shí)更換過電壓保護(hù)部件和/或保護(hù)開關(guān)(例如根據(jù)警告狀態(tài)顯示)。